PL210483B1 - Urządzenie do zagęszczania gruntów wokół mikropali - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zagęszczania gruntów przy formowaniu mikropali wierconych, zwłaszcza w podłożu stanowiącym posadowienie obiektów i urządzeń stanowiących znaczne obciążenie podłoża przez ciężkie obiekty budowlane.

Podczas prac budowlanych pojawia się wymóg właściwego zakotwienia mikropali (działających na wciskanie) i kotew (mikropali wyciąganych) w podłożu o ograniczonej nośności.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku Nr P 342 724 sposób zwiększania nośności oraz zmniejszania osiadania wielkośrednicowych pali wierconych, charakteryzujący się tym, że do dolnego kosza zbrojenia formowanego pala przymocowuje się worek z półprzepuszczalnej geotkaniny. Wewnątrz worka umieszcza się dyszę iniekcyjną w postaci dwóch równoległych płytek do której doprowadza się co najmniej dwie rurki iniekcyjne. Na dnie wywierconego w gruncie otworu osadza się worek wraz ze zbrojeniem i zabetonowuje się trzon pala. Po upływie co najmniej pięciu dni wykonuje się iniekcję iniektem w worek pod ciśnieniem 1,0 - 6,0 Mpa aż do osiągnięcia dogęszczenia podłoża.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku Nr P 329 300 układ automatycznej stabilizacji budowli, poddanej deformacji podłoża niestabilnego, zwłaszcza wskutek przechodzącej pod nią eksploatacji górniczej wyposażony w fundament budowli i oddzielone dylatacją segmenty fundamentowe z wnęką, w której umieszczony jest co najmniej jeden podnośnik hydrauliczny sterowany przez uk ład zasilającosterujący. Podnośnik hydrauliczny jest wsparty poprzez dolną płytę oporową na co najmniej jednym palu fundamentowym, wciśniętym poprzez swą prowadnicę rurową na dnie wnęki w głąb niestabilnego podłoża fundamentowego, zaś podpiera poprzez górną płytę oporową, ławę fundamentu budowli o wymaganej wytrzymał o ś ci lub wzmocnionej obustronnie belką mocują c ą rusztu wzmacniają cego. Przewody sterownicze każdego podnośnika hydraulicznego są wyprowadzone z wnęki segmentu fundamentowego poprzez górny otwór włazu technologicznego.

Znany jest z opisu wynalazku P 353767 sposób głębokiego zagęszczania gruntu z powierzchni, za pomocą sejsmicznego zagęszczania dynamicznego, z wykorzystaniem ciągów sejsmowibracji o duż ej mocy i zmiennych parametrach drgań polega na tym, ż e energię pojedynczego impulsu udarowego na powierzchni gruntu, zastępuje się superpozycją odpowiedniej ilości cykli niższych energetycznie, kontrolowanych ciągów drgań o częstotliwościach sejsmicznych w zakresie od kilku do kilkudziesięciu herców, podawanych na sztywną płytę dowolnego kształtu i rozmiarów, będącą w kontakcie z podłożem gruntowym, na którą podaje się siłę statyczną obciążenia wstępnego wywołaną dużą masą i podaje się równocześnie obciążenie dynamiczne wymuszoną siłą okresową o określonych parametrach częstości drgań, amplitudzie i czasie emisji i kierunku siły skierowanej zawsze w dół także dla przyśpieszeń wymuszenia większych od 1 g.

Znany jest z opisu zgłoszenia P 340504 Sposób i urządzenie do wiercenia gruntu i posadawiania pali. Według tego wynalazku sposób i urządzenie do wiercenia gruntu i posadawiania w nim pala lub elementu nośnego, w którym przykłada się siłę nie uderzeniową, w przeciwieństwie do siły uderzeniowej przykładanej w przypadku stosowania młota lub dźwigu, do szczytu narzędzia do wykonywania otworów lub pala, wpychając ruchem ciągłym do gruntu narzędzie do wykonywania otworów lub pal do osiągnięcia pierwszej głębokości, a następnie wpycha się dalej narzędzie do wykonywania otworów lub pal, zasadniczo w kierunku osi podłużnej i zasadniczo bez stosowania uderzeń, do osiągnięcia drugiej głębokości, obracając je jednocześnie wokół osi podłużnej. Przedmiotem tego zgłoszenia jest również sposób i urządzenie do wykonywania wylewanego na budowie pala posadowionego w miękkim gruncie, przez wypychanie do gruntu narzędzia do wykonywania otworów, zaopatrzonego w łopatki u podstawy. Po osiągnięciu wymaganej głębokości obraca się narzędzie, do wykonywania otworów i pompuje się przez jego korpus beton lub torkret wspomagając przemieszczanie i zastę powanie gruntu odgarnianego przez ł opatki. Nastę pnie wycofuje się narzę dzie (1) podają c dalej beton i tworząc w ten sposób pal o przewidywalnym kształcie i zwiększonej nośności.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P 349236 Sposób i urządzenie do wgłębnego zagęszczania gruntu, przeznaczone zwłaszcza do zagęszczania wałów przeciwpowodziowych, wałów ochronnych, nasypów kolejowych i drogowych, a także do wzmocnienia podłoża gruntowego pod fundamenty. Sposób polega na tym, że urządzenie wibrując pogrąża się na projektowaną głębokość zagęszczania gruntu, po czym wyciąga się je bezwibracyjnie, a utworzony otwór wypełnia częściowo gruntem dogęszczającym, ponownie wprowadza urządzenie do otworu i zagęszcza grunt wibracyjnie, a następnie powtarza te operacje wielokrotnie aż do całkowitego wypełnienia otworu i uzyskania wymaganego współczynnika zagęszczenia gruntu, przy czym operacje wibracyjnego pogrążania urząPL 210 483 B1 dzenia, jego wyciąganie, wprowadzanie do otworu, a także zagęszczania gruntu prowadzi się stosując znany wibromłot o regulowanej częstotliwości i amplitudzie drgań. Urządzenie do wgłębnego zagęszczania gruntu odznacza się tym, że złożone jest z rury (1) zaopatrzonej z jednej strony w grot (2), a z drugiej uchwyt (3), przy czym ś rednica i dł ugość rury (1) dostosowane są do mocy wibrom ł ota i żądanej g łębokości zagęszczania gruntu. Grot ma kształt stoż ka o kącie bryłowym Ó = 75 - 90o.

Istotą wynalazku jest urządzenie do zagęszczania gruntów przy formowaniu mikropali wierconych, zwłaszcza w podłożu stanowiącym posadowienie obiektów i urządzeń stanowiących znaczne obciążenie podłoża przez ciężkie obiekty budowlane, składające się z żerdzi wiertniczej, obudowy wiertła z otworem prowadzącym płuczkę oraz wiertła, charakteryzujące się tym, że na powierzchni zewnętrznej obudowy wiertła ma półtalerze dolne, zaś na zewnętrznej powierzchni przedłużenia obudowy wiertła ma półtalerze górne. Pod półtalerzami górnymi ma elementy prowadzące, które korzystnie są ustawione stycznie do powierzchni zewnętrznej przedłużenia obudowy wiertła. Półtalerze górne i półtalerze dolne są nachylone względem siebie kolejno przeciwbieżnie i mają kąt nachylenia do promienia średnicy przedłużenia obudowy wiertła oraz promienia średnicy obudowy wiertła wynoszący od 30° do 45°, przy czym półtalerze górne znajdują się bezpośrednio nad otworami wypływowymi, zaś półtalerze dolne znajdują się poniżej otworów wypływowych. Szerokość półtalerzy górnych i dolnych jest zbliżona do różnicy średnicy zewnętrznej półtalerzy górnych lub półtalerzy dolnych i zewnętrznej średnicy obudowy wiertła.

Otwory wypływowe połączone z otworami płuczki w wiertle, umieszczone są w miejscu styku obudowy wiertła z przedłużeniem obudowy wiertła i rozmieszczone są symetrycznie wokół obwodu styku obudów w ilości od dwóch do czterech.

Długość strefy rozbudowanej półtalerzy górnych i dolnych obudowy wiertła wraz z elementami prowadzącymi, korzystnie wynosi nie więcej niż 2,5 długości obudowy wiertła.

Wynalazek znajduje zastosowanie w dowolnych mikropalach wierconych przy użyciu pozostawianych w gruncie żerdzi lub rur o dowolnej średnicy, gdzie suma zewnętrznych średnic półtalerzy również może być w zasadzie dowolna, (limitowana jedynie momentem obrotowym wiertnicy). Łączenie półtalerzy z żerdzią lub obudową wiertła następuje poprzez pełne spawanie spoinowe.

Korzystne w wynalazku jest: ilość półtalerzy (4 szt) i ich nachylenie (określona kolejno przeciwbieżność).

Korzystne też są elementy pionowe prowadzące (2 szt), przytrzymujące 2 półtalerze górne (licząc od wiertła), prowadzące zaczyn cementowy ze zwiercinami gruntu w ich kierunku od 2-ch pozostałych półtalerzy dolnych. Elementy te znajdują się bezpośrednio nad otworami wypływowymi obudowy wiertła. Ich szerokość odpowiada różnicy średnicy zewnętrznej półtalerzy i zewnętrznej średnicy obudowy wiertła. Długość strefy rozbudowanej półtalerzowej obudowy wiertła (wraz z elementami pionowymi, prowadzącymi) winna wynosić w całości nie więcej niż 2,5 długości obudowy wiertła.

Żaden z elementów nie wymaga jakiejkolwiek ochrony przed korozją. Rodzaj elektrod do spawania zależy od rodzaju użytej stali do wykonania obudowy wiertła i elementów j.w., co do których nie stawia się specjalnych wymagań.

Wynalazek znajduje zastosowanie do wierceń mikropali we wszystkich rodzajach gruntów i słabych skał bez względu na wskaźnik wodno-cementowy użytej płuczki.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony został na rysunku poglądowym.

Przykład wynalazku w zakresie urządzenia do zagęszczania gruntów przy formowaniu mikropali wierconych w podłożu stanowiącym posadowienie obiektów i urządzeń stanowiących znaczne obciążenie podłoża przez ciężkie obiekty budowlane składające się z żerdzi wiertniczej 1, obudowy wiertła 6 z otworem prowadzącym płuczkę 10 oraz wiertła 7. Na powierzchni zewnętrznej obudowy wiertła 6 ma półtalerze dolne 9, zaś na zewnętrznej powierzchni przedłużenia obudowy wiertła 3 ma półtalerze górne 2. Pod półtalerzami górnymi 2 ma elementy prowadzące 4, które są ustawione stycznie do powierzchni zewnętrznej przedłużenia obudowy wiertła 3. Półtalerze górne 2 i półtalerze dolne 9 mają kąt nachylenia do promienia średnicy przedłużenia obudowy wiertła 3 oraz promienia średnicy obudowy wiertła 6 wynoszący 30° i są nachylone względem siebie kolejno przeciwbieżnie. Półtalerze górne 2 znajdują się bezpośrednio nad otworami wypływowymi 5, zaś półtalerze dolne 9 znajdują się poniżej otworów wypływowych 5, przy czym szerokość półtalerzy górnych 2 i dolnych 9 jest równa różnicy średnicy zewnętrznej półtalerzy górnych 2 i zewnętrznej średnicy obudowy wiertła 6. Otwory wypływowe 5 połączone z otworami płuczki w wiertle 8, umieszczone są w miejscu styku obudowy wiertła 6 z przedłużeniem obudowy wiertła 3 i rozmieszczone symetrycznie wokół obwodu styku obudów w ilości dwóch. Długość strefy rozbudowanej półtalerzy górnych 2 i dolnych 9 obudowy wiertła 6 wraz z elementami prowadzącymi 4, wynosi 2,5 długości obudowy wiertła 6.

Claims (8)

1. Urządzenie do zagęszczania gruntów przy formowaniu mikropali wierconych, zwłaszcza w podłożu stanowiącym posadowienie obiektów i urządzeń stanowiących znaczne obciążenie podłoża przez ciężkie obiekty budowlane składające się z żerdzi wiertniczej, górnej i dolnej obudowy wiertła z otworem prowadzącym płuczkę wraz z otworami płuczki z wiertła oraz wiertła, znamienne tym, że na powierzchni zewnętrznej dolnej obudowy wiertła (6) ma półtalerze dolne (9), zaś na zewnętrznej górnej powierzchni obudowy wiertła (3) ma półtalerze górne (2).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pod półtalerzami górnymi (2) ma elementy prowadzące (4).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że elementy prowadzące (4) korzystnie są ustawione stycznie do powierzchni zewnętrznej górnej obudowy wiertła (3).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że półtalerze górne (2) i półtalerze dolne (9) mają kąt nachylenia do promienia średnicy górnej obudowy wiertła (3) oraz promienia średnicy dolnej obudowy wiertła (6) wynoszący od 30° do 45°.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że półtalerze górne (2) i półtalerze dolne (9) są nachylone względem siebie kolejno przeciwbieżnie.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że półtalerze górne (2) znajdują się bezpośrednio nad otworami wypływowymi (5), zaś półtalerze dolne (9) znajdują się poniżej otworów wypływowych (5), przy czym szerokość półtalerzy górnych (2) i dolnych (9) jest zbliżona do różnicy średnicy zewnętrznej półtalerzy górnych (2) lub półtalerzy dolnych (9) i zewnętrznej średnicy dolnej obudowy wiertła (6).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że otwory wypływowe (5) połączone z otworami płuczki w wiertle (8), umieszczone są w miejscu styku dolnej obudowy wiertła (6) z górną obudową wiertła (3) i rozmieszczone symetrycznie wokół obwodu styku obudów w ilości od dwóch do czterech.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że długość strefy rozbudowanej półtalerzy górnych (2) i półtalerzy dolnych (9) dolnej obudowy wiertła (6) wraz z elementami prowadzącymi (4), korzystnie wynosi nie więcej niż 2,5 długości obudowy wiertła (6).